【清华团队提出半导体器件物理新理论，将场效应晶体管模型计算速度提升近3个数量级】

随着晶体管技术逐渐迈向后摩尔时代，越来越多的新材料与新器件对半导体器件的理论建模提出了新的需求和挑战，特别是基于二维体系的场效应晶体管。近年来，二维材料场效应晶体管愈加受到研究人员的关注，被看作是下一代芯片技术的候选者之一。

需要注意的是，二维材料场效应晶体管与传统体材料不同，其载流子类型更易受到栅极电场的调控，因而无法利用传统体材料的近似技术来完成相应开发。当前，如何针对性地开发适用于二维材料场效应晶体管的高效计算模型，是学术界和工业界共同关心的话题。

近日，清华大学集成电路学院任天令教授团队根据二维体系的原子层薄特性，提出准费米能级相空间（Quasi-Fermi-Level Phase Space，简称 QFLPS）理论方法，并运用该理论在保持良好精度的前提下，将二维场效应晶体管稳态电流的的计算速度相比传统求解肖克利（Shockley）方程组提升近 3 个数量级，适应于实际的电路设计需求。此外，QFLPS 理论还能统一描述单极型输运和双极型输运情两种集成电路电流控制模式。

5 月 17 日，相关研究论文以《准费米能级相空间及其在双极型二维场效应晶体管中的应用》 （Quasi-Fermi-Level Phase Space and its Applications in Ambipolar Two-Dimensional Field-Effect Transistors）为题发表在 Physical Review Applied 上，并入选该刊当期的 Editors’ Suggestion，在首页获得展示，清华大学集成电路学院任天令教授和华中科技大学光学与电子信息学院薛堪豪教授担任共同通讯作者，清华大学集成电路学院博士生鄢诏译为第一作者。

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